(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダッシュパネルの運転室側面に張着される積層構造のダッシュインシュレーターであって、運転室側から順に吸音層と遮音材と熱可塑性樹脂フィルムと吸音層とが積層され、運転室側の吸音層は繊維集合材および多孔質合成樹脂材よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ０．５〜１５ｍｍ、目付量１００〜２０００ｇ／ｍ２のものとし、エンジンルーム側の吸音層は繊維集合材および多孔質合成樹脂材よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ５〜４０ｍｍ、目付量５００〜３０００ｇ／ｍ２のものとし、遮音材はオレフィン系樹脂およびゴム系樹脂よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ１〜３ｍｍの板状の柔軟な非発泡成形体であって該遮音材の合計面積がダッシュインシュレーターの全面積の５０％を超えないように所要部所に設けられ、熱可塑性樹脂フィルムは両面に予め該熱可塑性樹脂フィルムよりも低融点の熱融着フィルムが貼着され、該熱可塑性樹脂フィルムの運転室側の熱融着フィルムと接するように前記遮音材を配設し、該熱可塑性樹脂フィルムにエンジンルーム側の吸音層と運転室側の吸音層および前記遮音材を融着してなることを特徴としたダッシュインシュレーター。
【請求項２】
運転室側から順に吸音層と遮音材と熱可塑性樹脂フィルムと吸音層とを積層してなる積層体を加熱・加圧し、該熱可塑性樹脂フィルムの両面に予め貼着された低融点の熱融着フィルムを溶融させることにより、該熱可塑性樹脂フィルムにエンジンルーム側の吸音層と運転室側の吸音層および前記遮音材を融着してなることを特徴とした請求項１に記載したダッシュインシュレーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のダッシュパネルに装着するダッシュインシュレーター（遮音・防音用マット）の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンルームの騒音が運転室に伝播するのを抑制するためにダッシュパネルの運転室側面に従来から防音材（ダッシュインシュレーターまたはダッシュサイレンサーとも称される）が張設される。この防音材としては、自動車の軽量化促進のため、フエルト，グラスウールなどの繊維集合材やウレタンフォームのような多孔質合成樹脂材からなる軽量防音材が従来から主に用いられている。ところが、繊維集合材や多孔質合成樹脂材は、吸音性が優れている反面、遮音性が劣るという問題がある。一方、オレフィン系、ゴム系樹脂は、遮音性が優れているものの重量があって、材料コストも高いという問題がある。
【０００３】
下記特許文献１にはフェルト等の吸音層とフィルム等の共振層とを所定の接着強度にて接着剤を介して接着してなる軽量な２層構造の防音材が開示されている。しかしこの防音材は２層構造である故に車室内の騒音が吸収され難いことや、剛性が不足し必要な形状安定性が得られないという問題がある。
また、下記特許文献２および特許文献３は、非通気性フィルムの両側にフェルト等の吸音層を設けた３層構造の防音材を開示するものであるが、従来のこの種の多層防音材は、フィルムと吸音層とをそのいずれかに接着剤を含浸または塗布して接着するものであったので、製造工程が増しコストを上昇させると共に、車体形状等に倣った自由な立体形状に成形し難いという問題があった。
【０００４】
そこで本特許出願人の先の特許出願に係る下記特許文献４に記載の防音材は、吸音層と中間層と吸音層とからなる３層構造であって、中間層は非通気性の熱可塑性樹脂フィルムの両面に低融点の熱可塑性樹脂からなる熱融着フィルムを接着・積層し、これを加熱・加圧成形することにより該熱融着フィルムを溶融させ吸音層を該熱可塑性樹脂フィルムの両面に融着させることで、軽量性および成形性を改善することを可能にしたものである。
【特許文献１】特許第３４９８０８５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７９００号公報
【特許文献３】特許第３２６４２３０号公報
【特許文献４】特開２００７−２２１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ダッシュパネルにはステアリングシャフト貫通部やヒータパイプ貫通部などの開口、その他の部分からエンジンルームの騒音が運転室に漏れ易い部位が何個所かあるため、上記３層構造の防音材であってもこれらの個所では十分な遮音性が得られないという問題があった。しかし、遮音性が優れたオレフィン系樹脂、ゴム系樹脂等の遮音材をダッシュインシュレーターの全面に設けるとすると、材料コストが高くなると共に製造工程が増加し、車体重量も増すという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、請求項１に記載のダッシュインシュレーターは、ダッシュパネルの運転室側面に張着される積層構造のダッシュインシュレーターであって、運転室側から順に吸音層と遮音材と熱可塑性樹脂フィルムと吸音層とが積層され、運転室側の吸音層は繊維集合材および多孔質合成樹脂材よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ０．５〜１５ｍｍ、目付量１００〜２０００ｇ／ｍ２のものとし、エンジンルーム側の吸音層は繊維集合材および多孔質合成樹脂材よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ５〜４０ｍｍ、目付量５００〜３０００ｇ／ｍ２のものとし、遮音材はオレフィン系樹脂およびゴム系樹脂よりなる群から選ばれたいずれか１つを材料とする厚さ１〜３ｍｍの板状の柔軟な非発泡成形体であって該遮音材の合計面積がダッシュインシュレーターの全面積の５０％を超えないように所要部所に設けられ、熱可塑性樹脂フィルムは両面に予め該熱可塑性樹脂フィルムよりも低融点の熱融着フィルムが貼着され、該熱可塑性樹脂フィルムの運転室側の熱融着フィルムと接するように前記遮音材を配設し、該熱可塑性樹脂フィルムにエンジンルーム側の吸音層と運転室側の吸音層および前記遮音材を融着してなることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、上記ダッシュインシュレーターにおいて、運転室側から順に吸音層と遮音材と熱可塑性樹脂フィルムと吸音層とを積層してなる積層体を加熱・加圧し、該熱可塑性樹脂フィルムの両面に予め貼着された低融点の熱融着フィルムを溶融させることにより、該熱可塑性樹脂フィルムにエンジンルーム側の吸音層と運転室側の吸音層および前記遮音材を融着してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るダッシュインシュレーターは、製造コストを大きく上昇させることなく遮音性を向上させられ、軽量性および成形性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、鋼板製のダッシュパネル１と、その運転室側面に張着された積層構造のダッシュインシュレーター２を示す。このダッシュインシュレーター２は、図２の分解斜視図にも示すように、運転室側から順に吸音層３と遮音材４と熱可塑性樹脂フィルム５と吸音層６とが積層されてなる。運転室側の吸音層３は、フェルト，グラスウールなどの繊維集合材またはウレタンフォームなどの多孔質合成樹脂材からなる厚さ０．５〜１５ｍｍ、目付量１００〜２０００ｇ／ｍ２のものである。また、他方の吸音層６は、同じくフェルト，グラスウールなどの繊維集合材またはウレタンフォームなどの多孔質合成樹脂材からなる厚さ５〜４０ｍｍ、目付量５００〜３０００ｇ／ｍ２のものである。
【０００９】
熱可塑性樹脂フィルム５は、図３に示したように、厚さ７〜５０μで融点が１６０〜２５０℃であるナイロン，ポリエステルなどの熱可塑性樹脂からなるフィルムの両面に、厚さ７〜５０μで融点が１００〜１３０℃であるポリエチレン，ポリプロピレンなどの低融点の熱可塑性樹脂からなる熱融着フィルム５ｂ，５ｂを接着剤層５ｃ，５ｃを介して接着・積層させてなる。
【００１０】
また、遮音材４は、柔軟性があって比重が１．５〜２．５であるオレフィン系樹脂またはゴム系樹脂を厚さ１〜３ｍｍの板状に成形した非発泡成形体であって、該遮音材４を図４に示したようにステアリングシャフト貫通部（符号４ａにて示す）やヒータパイプ貫通部（符号４ｂにて示す）、その他の所要部所（符号４ｃにて示す）などの複数の所要部所に分割して部分的に配置する。そして、その合計面積がダッシュインシュレーターの全面積の５０％を超えないようにする。
【００１１】
このように遮音材４をダッシュインシュレーターの適宜箇所に配置した後、これをオーブン（図示せず）内に装入し、両面に１６０〜２００℃の熱風を吹き当てて加熱することにより、上記熱融着フィルム５ｂ，５ｂを溶融させる。この際、吸音層３および吸音層６に予め混入されたバインダー繊維も溶融する。そしてその加熱の直後にこれを図５に示したような冷間成形金型７に移動させる。なお、冷間成形金型７は、可動する上型７ａと、成形面に多数の吸気孔が形成され真空吸引することのできる下型７ｂとからなる。８は上型７ａに設けられた冷却パイプである。そして、下型７ｂから真空吸引すると同時に上型７ａを下降させて加圧する。この真空吸引により熱可塑性樹脂フィルム５が吸音層３側に吸引され該吸音層３を収縮させと共に、上型７ａの加圧力により吸音層６を該熱可塑性樹脂フィルム５に圧着させる。そして、溶融した熱融着フィルム５ｂ，５ｂおよび上記バインダー繊維が、この真空吸引により流入する空気により急速に冷却されて凝固することから、該ダッシュインシュレーターがダッシュパネル１の凹凸形状にフィットする所要立体形状に成形され、その形状が保持される。また、このとき熱可塑性樹脂フィルム５は熱融着フィルム５ｂ，５ｂによって吸音層３、吸音層６および遮音材４に融着するので、吸音層３，吸音層６および遮音材４は、該熱可塑性樹脂フィルム５を介して相互に接着されると共に、該ダッシュインシュレーターの剛性、形状保持性を高めることができる。
【００１２】
こうして成形されたダッシュインシュレーター２は、ダッシュパネル１の運転室側面に張着することにより、エンジンルームからの騒音を抑制し得る。この場合、特に騒音の漏れが生じ易い部分に重点的に遮音材４を設けることにより、騒音が効果的に遮断され運転室内を静粛にすることができる。
【００１３】
このように本発明によれば、加熱・加圧してダッシュインシュレーターを所要立体形状に成形すると同時に所要部所に配置された遮音材４が熱可塑性樹脂フィルム５を介して吸音層３、吸音層６に接着されるので、複数の遮音材４を適宜箇所に配置するだけで製造工程を増やすことなく低コストで遮音性能の優れたものを製造することができる。しかも遮音材４の面積がダッシュインシュレーター２の全面積の５０％を超えないようにしたことから、冷間成形金型７により真空吸引するに際して空気の流通を妨げることなく冷却が差し障りなく行われるので、成形時間が短縮され生産性を向上させる。なお、遮音材４の面積割合が５０％を超えると、成形性、放熱性の不都合が生じ、該遮音材４の位置安定性が損なわれ、重量および材料コストも増大させるので、遮音材４の面積割合は５０％を超えることがないようにしなければならない。
【００１４】
表１は、遮音材として厚さ２ｍｍのオレフィン樹脂板を用い、吸音層の面積に対する該遮音材の割合を１００％、７５％、５０％に夫々設定すると共に、上記熱可塑性樹脂フィルムを有しない従来品Ａ〜Ｄと、熱可塑性樹脂フィルムを有する比較品Ａ，Ｂおよび発明品Ａ，Ｂについて、それぞれを試作し、上記成形工程における成形性と放熱性の状態をそれぞれ検証した結果である。なお、これらの試作品は、吸音層３として厚さ３ｍｍ，目付量１０００ｇ／ｍ２のＰＥＴフェルト、吸音層６としては厚さ２０ｍｍ，目付量１０００ｇ／ｍ２のＰＥＴフェルトを用いると共に、オーブンの熱風温度は１８０℃に設定し、加熱時間は６０秒または９０秒に設定した。
【表１】
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【００１５】
その結果、加熱時間６０秒の従来品Ａは両吸音層の断熱性のためにオーブンでの加熱ムラが発生し成形性がよくない。加熱時間９０秒にした従来品Ｂは両吸音層の断熱性のために冷間成形工程で遮音材が冷却され難くなり、全体に熱がこもり易く、成形形状があまくなる欠点がある。遮音材の割合を７５％とした従来品Ｃは、冷間成形工程で真空吸引ができず成形形状があまくなり、加熱時間を長くすると遮音材が冷却され難くなり、全体に熱がこもり易く、成形形状がさらにあまくなる欠点がある。遮音材の割合を５０％とした従来品Ｄは、従来品Ｃよりも放熱性は多少改善するが、成形形状があまい欠点がある。比較品Ａおよび比較品Ｂは、熱可塑性樹脂フィルムが有るため成形性は改善されるが、放熱性が悪く冷えるまでに時間が掛かるので生産性がよくない。
【００１６】
一方、発明品Ａは、熱可塑性樹脂フィルムが有るため成形性は良好で、加熱時間が長いので多少の熱こもりはあったが、生産性も概ね良好であった。そして、加熱時間を６０秒に短縮した発明品Ｂは、成形性も生産性も頗る良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るダッシュインシュレーターのダッシュパネルへの取付状態を示した縦断面図。
【図２】本発明に係るダッシュインシュレーターの分解斜視図。
【図３】本発明に係るダッシュインシュレーターの熱可塑性樹脂フィルムの縦断面図。
【図４】本発明に係るダッシュインシュレーターの全体の概略を示す斜視図。
【図５】本発明に係るダッシュインシュレーターを製造する冷間成形金型の縦断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１      ダッシュパネル
２      ダッシュインシュレーター
３      吸音層
４      遮音材
５      熱可塑性樹脂フィルム
５ｂ    熱融着フィルム
６      吸音層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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